Hay una variedad de mecanismos por los cuales las enfermedades mutan, pero están vinculadas a cambios en la información genética contenida en el organismo. Describiré el proceso general por el cual los agentes virales y bacterianos de la infección mutan.
Para ilustrar cómo los virus mutan, usaré los ejemplos de Influenza.
La influenza es un virus ARN de sentido negativo segementado, lo que significa que su información genética está codificada en hebras físicamente separadas (8 para ser exactos). Para hacer nuevos viriones, primero debe traducir su ARN sentido negativo a ARN sentido positivo + que luego puede traducirse en proteínas. El proceso de conversión de ARN a + ARN está mediado por la enzima ARN ARN polimerasa dependiente (que se envasa en el virus de la gripe). Esta enzima es de baja fidelidad, lo que significa que comete errores con relativa frecuencia. Dado que los virus se multiplican exponencialmente, estos errores pueden conducir a mutaciones. Este proceso se llama deriva genética y da como resultado cambios graduales.
El otro proceso por el cual la influenza puede mutar está relacionado con el hecho de que su información genética está segmentada. Probablemente esté familiarizado con las cepas de influenza H5N1, H1N1 o H3N1, porque se ha escrito mucho sobre estas cepas en particular recientemente. Además de estas cepas específicas, existen cepas de influenza que tienen H1-9 y N1-9. Estas designaciones se refieren al tipo de dos proteínas contenidas en la influenza. H significa Hemalulutanina, y es la proteína responsable de ingresar físicamente en las células diana. N significa Neuraminidasa, y es la proteína responsable de salir físicamente de las células. Estas dos proteínas están en dos segmentos diferentes de ADN. Digamos, por ejemplo, que alguien, o un animal como un cerdo, fue infectado simultáneamente con dos cepas de influenza: H1N1 y H4N6. Sería posible combinar segmentos de genes para obtener los siguientes virus H1N1, H1N6, H4N1, H4N6. Este proceso se llama cambio genético, y es repentino y abrupto.
Las bacterias también pueden experimentar un proceso similar a la deriva genética, como los virus, debido a sus polimerasas propensas a errores. Otro proceso que puede causar que las bacterias muten y cambien es a través de la adquisición de plásmidos. Los plásmidos son pequeñas piezas circulares de ADN que codifican proteínas individuales o grupos de proteínas relacionadas. Muchos genes de resistencia a antibióticos se transportan en plásmidos. Los plásmidos existían antes del uso moderno de antibióticos, porque muchos compuestos antibióticos se derivaron originalmente de bacterias, levaduras y plantas para evitar el crecimiento de cepas bacterianas competidoras. Estos plásmidos se pueden transferir entre distintas especies de bacterias y un medio para compartir información.
